再生的主要機制?

2012/09/19 | | 標籤:

生物學家長久以來對於某些動物重新長出失去的那一部身體的能力感到驚訝不已。例如蠑螈(Newts),能失去一條腿並長回一條與原本一樣的新腿,斑馬魚(Zebrafish)能重新長出鰭。

這類動物也能修補受損的心組織與眼中受傷的結構。相較之下,人類只有基本的再生能力,故希望最終能發展出修補或取代受損身體部份方法的科學家,對於詳細理解再生的過程如何作用十分熱衷。

將斑馬魚當作一種模型,密西根大學的研究者已在不同類型的組織中發現部份相同的基因構成此過程的基礎。他們發現,涉及魚鰭再生與心臟修復的基因,也為重建眼中受損的光受體所需,這暗示不管身體的那一部份受損,都有一種共同的分子機制引導這種過程。

Zhao Qin,分子、細胞與發展生物學系畢業生,將在 10/19 於芝加哥舉行的 Society for Neuroscience 年會上,發表這項研究。她的論文(即將發表在 PNAS )共同作者為教授暨系主任 Pamela Raymond 以及研究實驗室專家 Linda Barthel。

這些研究者將斑馬魚短暫地暴露在強光下,那摧毀其眼中的光受體,如同陽光傷害人眼一樣。但與人類(如果損害夠嚴重的話,會依然盲目)不同,斑馬魚會以新的神經細胞(神經元)修補損傷。

這些新細胞打哪來? U-M 研究者懷疑,它們來自視網膜內一種稱為 Muller glia(米勒神經膠質細胞)的細胞,已知有能力成為神經細胞。同時,在 Raymond 實驗室內另一位畢業生的先前研究中,證實這種懷疑。

在目前的研究中,Qin 想要尋找是何種東西刺激 Muller glia 開始再生過成。為了了解此問題,她從已受損、再生中的斑馬魚視網膜中,以及未受損的斑馬魚視網膜中觀察 Muller glia 的基因表現模式,看看二者之間的基因表現有何差異。

「當然,我發現許多基因 — 總共有 953 個,」 Qin 說,「但其中二個格外有趣。」hspd1mps1,這二種基因在其他研究中已發現,為斑馬魚修補受損的魚鰭及心臟再生所需,而 Qin 的研究證明,它們亦在受損斑馬魚視網膜中的 Muller glia 內被開啟。

「這表示,」Raymond 提到,「雖然我們尚未完全理解它,但這裡也許有個更龐大的分子程式,不僅有這兩種基因,而是有一堆協同作用的基因,為損傷觸發式(injury-triggered)再生所需。」

資料來源:A master mechanism for regeneration?  phys.org [October 19, 2009]

轉載自 only perception

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